高三一轮复习生物 【备课精研+高效课堂】微生物的培养与应用课件

2023高考一轮复习微生物培养及应用目录contents1微生物的基本培养2微生物的选择培养和计数核心素养1.生命观念——分析与综合：分析培养基的成分及其作用；

比较与分类：平板划线法和稀释涂布平板法异

同；选择培养基和鉴别培养基的区别2.科学探究——设计实验：探究微生物培养的条件及如何分离某种微生物等4.社会责任——关注有害微生物的控制，食品安全，宣传健康

生活方式01微生物的基本培养技术例题精讲【例题】（2021·北京高考）人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（）

A.对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌

B.使用无菌棉拭子从皮肤表面取样

C.用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布

D.观察菌落的形态和颜色等进行初步判断棉拭子上的微生物需要用平板划线法在培养基上进行接种，C错误。C知识总结（一）培养基【生命观念、科学探究】1.概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。知识总结2.营养成分碳源：提供C元素的物质

（CO2、NaHCO3、糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油）

氮源：提供N元素的物质

（N2、NH3、铵盐、硝酸盐、尿素、牛肉膏、蛋白胨）水无机盐微生物碳源氮源能源蓝细菌CO2NH、NO等光能硝化细菌CO2NH3NH3的氧化根瘤菌糖类等有机物N2有机物酵母菌糖类、蛋白质等有机物蛋白质等有机物几种微生物的营养和能量来源微生物对培养基的需求乳酸杆菌添加_______霉菌将培养基调至_____性细菌将培养基调至____________性厌氧微生物提供______的条件维生素酸中性或弱碱无氧pH、O2、特殊物质（生长因子、氨基酸、维生素、碱基等）

知识总结3.其他要求知识总结4.培养基的分类（1）按物理状态

液体培养基：不加凝固剂（用于工业生产）

半固体培养基：加凝固剂

（用于观察微生物的运动、分类鉴定）

固体培养基：加凝固剂

（用于分离、鉴定、计数、保藏）知识总结（一）培养基【生命观念、科学探究】（2）按化学成分

合成培养基：含化学成分不明确的天然物质

（用于工业生产）

天然培养基：成分明确

（用于微生物的分类、鉴定）知识总结（一）培养基【生命观念、科学探究】（3）按功能种类制备方法原理用途举例选择培养基加入某些化学物质依据某些微生物对某些物质的特殊要求或抗性而设计从众多微生物中分离加入青霉素——分离得到酵母菌和霉菌鉴别培养基加入某种指示剂或化学药品产生特定的颜色或其他变化鉴别不同种类的微生物用伊红美蓝培养基——鉴别大肠杆菌例1.在Ⅰ-Ⅲ3个培养皿中分别加入10mL不同的培养基,然后接种相同的大肠杆菌样液。培养36h,计算菌落数,结果如下表所示。下列相关叙述正确的是(

)A.该实验采用的是液体培养基B.该实验采用平板划线法接种C.Ⅰ和Ⅲ对照,说明大肠杆菌的生长不需要特殊营养物质D.Ⅱ和Ⅲ对照,说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖D例题精讲培养皿培养基成分菌落数/个Ⅰ琼脂、葡萄糖35Ⅱ琼脂、葡萄糖、特殊营养物质250Ⅲ琼脂、特殊营养物质0例2.已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/L)。Ⅱ号培养基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(15g/L)。Ⅲ号培养基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(45g/L)。回答下列问题：(1)在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是________________。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是____________。(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌比例会________，其原因是__________________________________。例题精讲例2.已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/L)。Ⅱ号培养基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(15g/L)。Ⅲ号培养基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(45g/L)。(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是________________。(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供____________和___________。例题精讲知识总结（二）无菌技术【科学探究】类型条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法酒精——双手氯气——水源紫外线消毒法接种室（箱）、超净工作台灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具干热灭菌法玻璃器皿、金属工具高压蒸汽灭菌法培养基、容器关键：防止外来杂菌污染。不同对象的无菌操作方法①灼烧②干热③巴氏消毒④紫外线⑤化学药物⑥高压蒸汽灭菌a.消毒b.灭菌Ⅰ.接种针（环）Ⅱ.培养皿Ⅲ.操作者的衣着和手Ⅳ.水源地方法类型对象例3.(2021年北京高考)人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作错误的是(

)A．对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌B．使用无菌棉拭子从皮肤表面取样C．用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布D．观察菌落的形态和颜色等进行初步判断C例题精讲例4．微生物培养过程中，十分重视无菌操作，现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染。请分析下列操作错误的是(

)①煮沸消毒可以杀死所有微生物，包括芽孢和孢子②接种操作要在酒精灯火焰附近进行③无菌繁殖脱毒苗时，植物的外植体要进行消毒④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌⑥植物组织培养、动物细胞培养、无土栽培都需要在无菌、无毒环境中进行A．①③④ B．②④⑥C．①③⑤ D．①④⑥D例题精讲知识总结（三）微生物的纯培养【科学探究】纯化培养的原理：在培养基上得到的由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。知识总结1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基（1）操作步骤计算称量溶化灭菌倒平板知识总结（2）倒平板的方法及注意事项①酒精灯灭菌的方法是灼烧灭菌；

②冷却倒置的目的：即可使培养基表面的水分更好的挥发，又可

以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。例5．以下关于倒平板的操作，错误的是(

)A．在火焰旁取下装有培养基的瓶塞B．倒平板前，让锥形瓶的瓶口迅速通过火焰C．倒平板时将培养皿的盖拿开，以方便将锥形瓶中的培养基倒入培养皿D．平板冷却凝固后要倒过来放置C例题精讲知识总结2.接种（1）平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的

操作，将聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。

（用于菌种分离、纯化，最终获得单个菌落）12341.每次划线的菌液均来自上次划线的末端，能使细菌数目随划线次

数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。2.最后一区不可与第一区相连；3.每次划线，均要灼烧并冷却接种环，以防止温度太高杀死菌种。【知识拓展】平板划线法的注意事项第一次划线每次划线前划线结束目的杀死接种环上原有的微生物杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端，使每次划线菌种数量减少杀死接种环上残存的菌种，避免污染环境和感染操作者平板涂布是分离菌种常用的方法，下列相关叙述不恰当的是（）

A.固体培养基灭菌后，应冷却至50℃左右时倒平板

B.倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影响菌的生长

C.平板涂布分离到的单菌落需进一步划线纯化

D.平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数变式训练倒好的未接种的培养基不能马上使用，需要在恒温箱中保存1-2d，如果没有菌落生长，说明培养基的制备是成功的，这时才可以使用。B【答案】B【解析】A.固体培养基灭菌后，应冷却至50℃左右时倒平板，固体培养基中含有琼脂，40℃左右会凝固，因此温度过低会导致培养基凝固无法倒平板，A正确；B.倒好的未接种的培养基不能马上使用，需要在恒温箱中保存1-2d，如果没有菌落生长，说明培养基的制备是成功的，这时才可以使用，B错误；C.平板涂布分离到的单菌落仍需进一步划线纯化，以利于菌种保藏，C正确；D.结合分析可知，平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数，D正确。故选B。变式训练知识总结（2）稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将

不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进

行培养。

（用于菌种分离、计算）项目平板划线法稀释涂布平板法平板示意图纯化原理通过连续划线操作实现将菌液进行一系列的梯度稀释和涂布平板操作实现注意事项每次划线前后均需灼烧接种环稀释度要足够高菌体获取在具有显著的菌落特征的区域菌落中挑取菌体从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体优点可以根据菌落的菌落特征获得某种微生物的单细胞菌落既可以获得单细胞菌落，又能对微生物计数缺点不能对微生物计数操作复杂，需要涂布多个平板两种微生物纯化培养的方法比较例6．下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤，下列说法错误的是(

)

A．①步骤使用的培养基是已经调节过pH并灭菌的培养基B．①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行C．③到④的过程中，接种环共灼烧了5次D．④步骤操作时，不能将第1次和第5次的划线相连C例题精讲例7．油烟污染由多种有害物质组成，不易降解。某同学从长期受到某食用油产生的油烟污染的土壤中分离出油烟降解菌，其筛选分离过程如图所示，下列叙述错误的是(

)

A．图中①～③的过程称为梯度稀释B．在④中的固体培养基加入该食用油，其作用是为微生物提供碳源和能源C．若要判断④固体培养基是否起到了选择的作用，应设计一个牛肉膏蛋白胨培养基作对照D．分离得到的降解菌可采用甘油管藏的方法长期保存A例题精讲知识拓展菌种的保存方法【科学探究】临时保藏：4℃冰箱长期保存：-20℃甘油冷冻管藏法（2021·山东一模）金黄色葡萄球菌（SAU）是细菌性肺炎的病原体之一。细菌性肺炎一般需要注射或口服抗生素进行治疗，当细菌出现耐药性时疗效下降。A、B、C、D四种抗生素约可治疗SAU引起的肺炎。为选出最佳疗效的抗生素，研究者分别将含等剂量抗生素A、B、C、D的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上，在适宜条件下培养48h，结果如图。下列相关叙述正确的是（D）

A.对实验使用的培养皿采用高压蒸汽的方法灭菌

B.A、B、C、D四种抗生素，抑菌效果最佳的是抗生素D

C.细菌出现耐药性的原因是由于抗生素导致细菌发生变异

D.滤纸片b周围透明圈中出现一菌落，可能是该菌落发生了基因突变变式训练【答案】D【解析】A.对实验使用的培养基采用高压蒸汽的方法灭菌，A错误；B.A、B、C、D四种抗生素，抑菌效果最佳的是抗生素A，B错误；C.细菌出现耐药性的原因是由于抗生素对细菌的耐药基因进行选择，C错误；D.滤纸片b周围透明圈中出现一菌落，说明具有抗药性，可能是该菌落发生了基因突变，D正确。故选D。变式训练02微生物的选择培养和计数例题精讲【例题】在“分离以尿素为氮源的微生物”实验中，下列叙述正确的是（）

A.尿素可以作细菌的碳源和氮源

B.在尿素培养基上长出的菌落一定是尿素分解菌

C.若要判断选择培养基是否起到了选择作用，需设置未接种的牛肉膏蛋白胨培养基作对照

D.如酚红指示剂变红就能准确地认定该菌能分解尿素分离尿素分解菌用的培养基属于固体培养基，除含碳源、氮源、水、无机盐外，还应含有琼脂，其中尿素可以作细菌的氮源。D核心突破例题精讲【答案】D【解析】A.若要判断选择培养基是否起到了选择作用，需设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照，若牛肉膏蛋白胨培养基培养基上的菌落种类数目多于选择培养基上的菌落类型，则说明起到了选择作用，A错误；B.以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌，也有可能是自生固氮菌，B错误；C.分离分解尿素的细菌用的培养基属于固体培养基，除含碳源、氮源、水、无机盐外，还应含有琼脂，其中尿素可以作细菌的氮源，C错误；D.尿素分解菌可以产生脲酶将尿素分解分解为氨，使pH升高，培养基中进入酚红指示剂后，氨可以使指示剂呈红色，据此可以用酚红指示剂鉴别尿素分解菌，如指示剂变红就能准确地认定该菌能分解尿素，D正确。故选D。知识总结（一）筛选菌株【生命观念、科学探究】1.自然界中目的菌株筛选的方法：根据它对生存环境的要求，到

相应的环境中去寻找。（筛选Taq酶：美国黄石公园热泉）2.实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于目的菌株生长的

条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物

的生长。（筛选尿素分解菌：以尿素为唯一氮源的选择培养基）

不能分解尿素的菌株→死亡

能分解尿素的菌株→存活知识总结（二）统计菌落数目【科学思维】1.显微镜直接计数法：特定的细菌计数板或者血细胞计数板。

（缺点：不能区分死菌与活菌）知识总结（1）要点：①菌体浓度高，溶液需要进行定量稀释；②先振荡试管再取样，使酵母菌分布均匀，减少误差；③先盖上盖玻片，再吸取培养液滴于盖玻片边缘，让培养液

自行渗入；制好装片后，应静置一会，待酵母菌全部沉降

到计数室底部再观察；④需连续多天在相同时间取样计数。（2）计数方法：抽样检测法知识总结（3）计算方法：酵母菌细胞个数/ml=所数小方格中细胞总数×400×104×稀释倍数所数的小方格数计数室（2020·江苏高考真题）下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述，错误的是（

）

A.将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数

B.从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数

C.每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线

D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一变式训练B每次计数前，都需要轻缓地将培养液摇匀，使其中的酵母菌分布均匀，再取适量培养液用血细胞计数板计数，B错误；【答案】B【解析】A.将酵母菌接种到培养液后，需要对酵母菌进行初次计数，以获得酵母菌种群密度初始值，A正确；B.每次计数前，都需要轻缓地将培养液摇匀，使其中的酵母菌分布均匀，再取适量培养液用血细胞计数板计数，B错误；C.需要定时取样和计数，用于绘制酵母菌种群数量的动态变化曲线，C正确；D.酵母菌种群数量的动态变化受营养条件、代谢废物、空间等的影响，D正确。故选B。变式训练知识总结（1）原理：当样品稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落，就能推测出样品中大约含有多少活菌。（2）活菌计算方法：2.稀释涂布平板法（间接，常用）知识总结①设置重复实验：在每一稀释度下设置

3个平板作为重复组，

排除偶然因素对实验的干扰。②设置对照：提高实验结果的可信度。

（如要排除培养基被杂菌污染的可能性，需以未接种细菌的培养基作为空白对照。）②适宜菌落数均在30～300且数目相差不大的三个平板，用“平均值”代入计数公式。（2）注意事项金黄色葡萄球菌具有高度耐盐性，可引起人肠炎等疾病，在血平板（培养基中添加适量血液）上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。某研究小组要测定某地自来水中金黄色葡萄球菌的浓度。下列说法错误的是（

）

A.培养基中加入适量NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选

B.配制培养基时应先调pH到中性偏碱后灭菌，灭菌结束后无需放入烘箱

C.现将10mL无菌水依次稀释成10-1、10-2、10-3、10-4四个稀释液，再取四

个稀释液各0.lmL分别接种到若干个血平板上，所用方法为涂布分离法

D.若在上述10-3组的3个血平板上（每个接种0.lmL），金黄色葡萄球菌菌

落数分别为35、36和37，则每升自来水中的活菌数约为3.6×105个变式训练D【答案】D【解析】A.由于金黄色葡萄球菌具有高度耐盐性，适量NaCl不影响金黄色葡萄球菌生长的同时能抑制其它菌的生长，因此，金黄色葡萄球菌的培养基中加入适量NaCl，有利于金黄色葡萄球菌的筛选，A正确；B.金黄色葡萄球菌（细菌）适宜pH为中性偏碱性，配制培养基时应先调pH再灭菌，防止调pH时造成杂菌污染，同时灭菌结束后无需放入烘箱，否则培养基中的水份会丢失，B正确；C.先用无菌水稀释，再用相应的稀释液各0.lmL分别接种到若干个血平板上，所用接种方法是涂布分离法，C正确；D.若在10-3组的3个血平板上（每个接种0．1ml），金黄色葡萄球菌菌落数分别为35、36和37，则每升自来水中的活菌数约

为（35+36+37）÷3÷10-3÷0.1×1000=3.6×108个，D错误。故选D。变式训练知识总结（三）分解尿素的细菌的分离【科学探究】1.实验原理：（1）筛选：配制以尿素为唯一氮源的选择培养基。（3）鉴定：培养基中加入酚红指示剂尿素分解尿素的细菌脲酶氨pH升高变红酚红知识总结2.实验流程土壤取样→富含有机质的土壤表层土→以尿素为唯一氮源（选择培养基）→不同微生物，稀释度不同，以保证菌落数在30～300之间、适于计数的平板→培养温度30-37℃→菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等→稀释涂布平板法配制土壤溶液和培养基梯度稀释接种培养计数计算尿素是一种重要的农业肥料，土壤中的某些细菌能合成脲酶，可以将尿素分解成氨和CO2，然后被植物利用。下列有关土壤中尿素分解菌的分离和培养的叙述，正确的是（

）

A.为了防止杂菌污染应将采集的土样进行高压蒸汽灭菌

B.若涂布的3个平板中的1组数据结果与另外两组相差太远，则需舍弃此数据

C.本实验采用稀释涂布平板法进行分离和计数，用酚红试剂进行检测鉴定

D.从反刍动物的瘤胃中与从土壤中分离尿素分解菌的实验条件和培养方法

相同变式训练C【答案】C【解析】A.采集的土样中含有欲分离的尿素分解菌，不能进行高压蒸汽灭菌，A错误；B.若满足有两组数据在30~300之间，则可以取符合要求的数据求平均值，若不满足有两组数据处于30～300之间，则需要重新实验，B错误；

C.分离土壤中尿素分解菌实验可以采用稀释涂布平板法进行分离和计数，由于尿素分解产生氨，使培养基pH升高，可用酚红试剂进行检测鉴定，C正确；D.反刍动物的瘤胃中酸性较大，而土壤中尿素分解菌能使培养基呈碱性，因此两组分离尿素分解菌的实验条件不同，D错误。故选C。变式训练例1．(2021年高考山东高考)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种分解尿素的细菌，培养结果如图所示。下列叙述错误的是(

)A．为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌B．倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整C．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落D．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的例题精讲BD例2．尿素是一种重要的农业肥料，经微生物分解后能更好地被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计实验并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示。将表中物质溶解后，用蒸馏水定容到100mL。实验过程如图所示：回答下列问题：例题精讲BDKH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素琼脂1.4

g2.1

g0.2

g10

g1

g15

g(1)该培养基为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型包括_____________________(答出两点即可)。能筛选出目的菌的原因是_________________________。(2)图中将细菌接种到固体培养基上时，采用的方法是________________。初步筛选出来的菌种还需要进一步的鉴定：在培养基中加入_____指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若指示剂变成____色，则可说明该菌种能够分解尿素。(3)在实验中，下列材料或用具需要灭菌的是_____(填序号)，需要消毒的是_____(填序号)。①培养细菌的培养基与培养皿②玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管③实验操作者的双手例题精讲知识拓展1.纤维素（1）主要存在部位：植物细胞壁（2）基本单位：葡萄糖（四）纤维素分解菌的筛选【科学探究】知识总结2.实验原理【科学探究】(1)筛选：以纤维素作为唯一碳源的选择培养基。(2)鉴定：红色复合物纤维素分解菌纤维素酶红色消失，出现透明圈。刚果红纤维素知识总结3.实验流程【科学探究】土壤取样→富含纤维素的环境→以纤维素为唯一碳源，增加目的菌浓度

（选择培养基）→制备系列稀释液→筛选产生透明圈的菌落→将样品涂布到含刚果红的培养基上

（鉴别培养基）梯度稀释选择培养涂布平板挑选例题精讲【例题】秸秆还田可增加土壤肥力，缓解环境污染。为分离分解纤维素的微生物菌种，实现废物的资源化利用，研究人员设计了